Влияние назначения per os мышам Balb/c спиртового и масляного экстрактов фукоксантина на биохимические параметры и уровень цитокинов в сыворотке крови

Микроводоросли – это источник различных биологически активных веществ, в том числе каротиноидов. Одним из каротиноидов диатомовых микроводорослей является фукоксантин, проявляющий антиоксидантную, противомикробную, противоопухолевую и противовоспалительную активность, что может быть использовано при лечении широкого спектра патологий человека и животных. Целью исследования было изучение влияния спиртового и масляного экстрактов фукоксантина на биохимические параметры и уровень цитокинов сыворотки крови у мышей при внутрижелудочном введении. Материал и методы. Использованы экстракты фукоксантина из микроводоросли Nanofrustulum shiloi. Мышам линии Balb/c внутрижелудочно вводили по 0,5 мл масляного (500 мкг/мл) или спиртового экстракта фукоксантина (187,5 мкг/мл), животным группы сравнения – по 0,5 мл оливкового масла или 45%-го этилового спирта один раз сутки в течение 5 суток. На 8-е сутки получали сыворотку крови, в которой с помощью ИФА с фотометрической детекцией определяли активность печеночных аминотрансфераз, содержание альбумина, триглицеридов, холестерина, липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой (ЛПВП) плотности, мочевины, мочевой кислоты, креатинина, лактата, стойких метаболитов оксида азота (NO) (нитритов), цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-10, TNF-α, IFN-γ). Результаты и их обсуждение. В группе сравнения этиловый спирт способствовал повышению активности в сыворотке крови АлАТ, АсАТ, содержания триглицеридов, холестерина, ЛПНП, ЛПВП, нитритов, IL-10, IFN-γ и TNF-α по сравнению с интактными животными. Назначение спиртового экстракта фукоксантина приводило к повышению уровня ЛПНП, ЛПВП, мочевой кислоты, TNF-α и снижению активности АлАТ, АсАТ, содержания альбумина, холестерина, мочевой кислоты, креатинина, IL-6 по сравнению с контролем. В группе животных, получавших оливковое масло, отмечено уменьшение концентрации в сыворотке крови триглицеридов, холестерина, мочевины, мочевой кислоты, АЛТ и АСТ, но возрастало содержание ЛПНП, ЛПВП, нитритов в сравнении с контролем. Введение масляного экстракта фукоксантина животным способствовало снижению уровня альбумина, триглицеридов, холестерина, ЛПВП, мочевой кислоты, АЛТ и АСТ, лактата, IL-6, IL-10 по сравнению с контролем. Заключение. Таким образом, установлено, что ФК у мышей Balb/c способствует снижению синтетической функции печени, о чем свидетельствует изменение концентрации альбумина, триглицеридов, мочевой кислоты, влияет на энергетический обмен (креатинин, лактат), устойчивость клеточных мембран (холестерин, ЛПНП и ЛПВП), активность трансаминаз, уровень прои противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови.

1. Гребнев Д.Ю., Маклакова И.Ю., Титова Д.И., Пермяков Н.С. Геропротекторные свойства фукоксантина. Урал. мед. ж. 2022;21(5):94–101. doi/10.52420/2071-5943-2022-21-5-94-101

2. Takatani N., Taya D., Katsuki A., Beppu F., Yamano Y., Wada A., Miyashita K., Hosokawa M. Identification of paracentrone in fucoxanthin-fed mice and anti-inflammatory effect against lipopolysaccharide-stimulated macrophages and adipocytes. Mol. Nutr. Food. Res. 2021;65(2):e2000405. doi: 10.1002/mnfr.202000405

3. Wu H., Li S., Wang L., Liang J., Yan L., Dong J. Fucoxanthin, a marine carotenoids, suppresses Mycoplasma pneumoniae-triggered inflammatory cytokine production and promotes bacterial clearance in a murine model. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2022;2022:6238162. doi: 10.1155/2022/6238162

4. Takatani N., Sakimura K., Nagata K., Beppu F., Yamano Y., Maoka T., Hosokawa M. Identification and tissue distribution of fucoxanthinol and amarouciaxanthin A fatty acid esters in fucoxanthin-fed mice. Food Chem. 2023;410:135318. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.135318

5. Zhang X., Fan M., Luo K., Xu W., Dong J., Wang D., Chen L., Yu J. In vivo assessment of the effects of mono-carrier encapsulated fucoxanthin nanoparticles on type 2 diabetic C57 mice and their oxidative stress. Antioxidants (Basel). 2022;11(10):1976. doi: 10.3390/antiox11101976

6. Lykov A., Surovtseva M., Kim I., Bondarenko N., Poveshshenko O., Uvarov I., Gevorgiz R., Zheleznova S. Bioavaikability and safety of lipid fraction from different taxa of microalgae in female C57Bl/6 mice. Biointrface Research in Applied Chemistry. 2022;12(5):6845–6862. doi: 10.33263/BRIAC125.58456862

7. Gesser B., Leffers H., Jinquan T., Vestergaard C., Kirstein N., Sindet-Pedersen S., Jensen S.L., Thestrup-Pedersen K., Larsen C.G. Identification of functional domains on human interleukin 10. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997;94(26):14620–14625. doi: 10.1073/pnas.94.26.14620

8. Bensi G., Raugei G., Palla E., Carinci V., Tornese Buonamassa D., Melli M. Human interleukin-1 beta gene. Gene. 1987;52(1):95–101. doi: 10.1016/0378-1119(87)90398-2

9. Hammacher A., Ward L.D., Weinstock J., Treutlein H., Yasukawa K., Simpson R.J. Structure-function analysis of human IL-6: identification of two distinct regions that are important for receptor binding. Protein Sci. 1994;3(12):2280–2293. doi: 10.1002/pro.5560031213

10. Tanabe O., Akira S., Kamiya T., Wong G.G., Hirano T., Kishimoto T. Genomic structure of the murine IL-6 gene. High degree conservation of potential regulatory sequences between mouse and human. J. Immunol. 1988;141(11):3875–3881.

11. Szente B.E., Soos J.M., Johnson H.W. The C-terminus of IFN gamma is sufficient for intracellular function. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994;203(3):1645–1654. doi: 10.1006/bbrc.1994.2375

12. Скульте И.В., Сергеева Е.O., Потапова А.А., Додохова М.А. Изучение влияния глицирама и глицирената на гиполипидемическую активность при алкогольной интоксикации у крыс. Соврем. пробл. науки и образ. 2015;5:276–233.

13. Quiles J.L., Huertas J.R., Ochoa J.J., Battino M., Mataix J., Mañas M. Dietary fat (virgin olive oil or sunflower oil) and physical training interactions on blood lipids in the rat. Nutrition. 2003;19(4):363–368. doi: 10.1016/s0899-9007(02)00949-8

14. Jeejeebhoy K.N., Phillips M.J., Bruce-Robertson A., Ho J., Sodtke U. The acute effect of ethanol on albumin, fibrinogen and transferrin synthesis in the rat. Biochem. J. 1972;126(5):1111–1124. doi: 10.1042/bj1261111

15. Slautin V.N., Grebnev D.Y., Maklakova I.Y., Sazonov S.V. Fucoxanthin exert dose-dependent antifibrotic and anti-inflammatory effects on CCl4-induced liver fibrosis. J. Nat. Med. 2023;77(4):953–963. doi: 10.1007/s11418-023-01723-9

16. Huang L.L., Huang X.Q., Zhang X.Q., Liu J., Zhang Y.P., Zhao H.Y., Huang M.Q. Effect of fucoxanthin on insulin resistance in obese mice induced by high fat diet. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2021;46(1):171– 176. doi: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20200927.402

17. Lin H.V., Tsou Y.C., Chen Y.T., Lu W.J., Hwang P.A. Effects of low-molecular-weight fucoidan and high stability fucoxanthin on glucose homeostasis, lipid metabolismm and liver function in a mouse model of type II diabetes. Mar. Drugs. 2017;15(4):113. doi: 10.3390/md15040113

18. Wu S.J., Liou C.J., Chen Y.L., Cheng S.C., Huang W.C. Fucoxanthin ameliorates oxidative stress and airway inflammation in tracheal epithelial cells and asthmatic mice. Cells. 2021;10(6):1311. doi: 10.3390/cells10061311

19. Prasedya E.S., Martyasari N.W.R., Abidin A.S., Pebriani S.A., Ilhami B.T.K., Frediansyah A., Sunarwidhi A.L., Widyastuti S., Sunarpi H. Macroalgae Sargassum cristaefolium extract inhibits proinflammatory cytokine expression in BALB/c mice. Scientifica (Cairo). 2020;2020:9769454. doi: 10.1155/2020/9769454